JVM G1 收集器全景解析：面向服務端的分區併發垃圾回收器

設計目標

• 面向服務端、多核、大內存（>4G）
• 可預測停頓時間模型
• 整體標記-整理，局部複製，無空間碎片
• 不需配合其他收集器，獨立管理新生代/老年代

內存佈局：Region 分區

• 堆劃分為大小相等的 Region（1-32MB，2 的冪）
• 新生代/老年代不再連續，而是 Region 集合
• 可針對性回收高價值 Region，避免全堆掃描

回收策略：價值優先

• 追蹤每個 Region 垃圾堆積「價值」（回收空間/耗時）
• 維護優先列表，允許停頓時間內優先回收高價值 Region
• Garbage-First 名稱由來

跨 Region 引用：Remembered Set

• 每 Region 維護 RSet，記錄其他 Region 指向自身的引用
• 掃描 RSet 替代全堆掃描，確定存活對象
• 類似卡表，但粒度更細

四階段流程（類 CMS）

關鍵優勢總結

• 停頓可控：用戶指定目標停頓，G1 努力達標
• 大內存友好：Region 分區避免全堆操作
• 無碎片：整體壓縮 + 局部複製
• 混合收集：Young GC + Mixed GC 協同

適用建議

• JDK 9+ 默認收集器
• 堆 > 4GB、停頓要求 < 200ms
• 從 CMS 遷移首選